OldComp.cz

Ahoj,
pro účely bakalářské práce hledám informace o tom jak ZX Spectrum pracuje se zvukovým signálem.
Jde mi především o to jak

1) Se převádí data do audio formátu v počítači (jak probíhá encoding/decoding signálu)
2) Jak fungují soubory .tzx a .tap
3) Jaký účel mají bloky (např při nahrává z pásky nebo TAPky)
4) Jak fungují i na zvukové formě turbo loadery

Nejde mi přímo o přesně odpovězené dotazy, spíš budu rád když mě někdo třeba posune k nějakým zdrojům, které si mohu nastudovat a pochopit. Díky

_________________

ZX Spectrum: Didaktik M, ZX 48k, Černá Gama, Frankenstein 48k, Harlequin 128k v ZX+, Did Kompakt, ZX81
Amiga: Amiga 4000D CyberStorm MKIII, Amiga 1200 + Blizzard 1230IV, Amiga 1200T Infinitiv, A600, A500
Ostatní: Atari ST 1040FM, Shrap MZ-821, Apple lle, Commodore 64, SGI Indigo2, Sun Ultra 5
Apple: G3 BW, G4 PCI, G4 QS, G4 MDD, iMac G3, iBook G3, iBook G4, LC II, LC III, LC 475, Performa 630, PM7300, PM7200, PM8500, Quadra 650, PB 160, PB G3

ZX co ? Já znám TESLA 200.

_________________
Praxe znamená, že vše funguje, ale nevíme proč. Teorie znamená, že vše víme, ale nic nefunguje.
Někdy je teorie spojena s praxí. Znamená to, že nic nefunguje a nikdo neví proč ...

Nejlepší zdroj je zdroják

https://softhouse.speccy.cz/documents/download/ZX_ROM.pdf

Kódování je jednoduché. Dva různé tóny, týt je jednička, tůt je nula, tap je sekvence bajtů podle které emulátor emuluje týt a tůt, v úplně stejném pořadí jako jsou bity uložené na skutečné pásce.

_________________
Plesnivý sýr z Tesca, zatuchlé kuřecí řízky z Albertu, oslizlé hovězí a myší trus z Lidlu.
Nákup potravinářské inspekce v ČR, říjen 2023.

Týt a tůt asi Kocour chápe. Spíš se asi ptá, jak CPU poslouchá a vyhodnocuje ty jedničky a nuly a podle čeho pozná, že v záznamu chyba, atp. Bloky jsou jasné - prostě uložený kus paměti. Můžu jich mít sto, můžu mít jeden allram. Turba/komprese - no někde běží rutinka, která optimalizuje/urychluje ukládání/nahrávání. Defaultně nastavená bps je prostě na hodnotě, která by měla být blbuvzdorná pro všechny kvality kazeťáků a kazet + káblíků. CPU samo zvládne při čistějším signálu dekódovat daleko rychleji. To se pozná např. i podle toho, že různé turboloadery znásilňují flákající se CPU k nejrůznějším vedlejším efektům na obrazovce (odpočítávání času do konce nahrávání bývalo nejčastější).

_________________
Amiga/Amstrad/Atari/Commodore/Mac/Nintendo/PS/PC/Sega/Tandy/ZX

Load rutina byla probírána například ve Fifu č. 9, strana 6, 7.
Případně Malérova série ZX Spectrum a loadery https://retrocip.cz/zx-spectrum-a-loadery-1/

Pěkný popis formátu byl k TAP utilitám. Nebo stručně třeba https://sinclair.wiki.zxnet.co.uk/wiki/TAP_format

Jen upřesním, že týt a tůt není 1 a 0, ale že jde vždy o délku mezi změnou týt/tůt /týt/..... a pokud je puls krátký je to 0 pokud je puls dlouhý je to 1. Díky tomu že neměří frekvenci tónu, ale jen délku k další změně tónu, tak dokáže být čtení dat docela stabilní a i rychlejší.
https://www.vintageisthenewold.com/zx-spectrum-and-loaders-part-one

_________________
ZX Spectrum+ 48 kB s D40 nebo divIDE 57c, MB03+, popřípadě Fuse a teď nově LNX

Tady jsem našel i další odkazy:
https://retrocip.cz/zx-spectrum-a-loadery-1/
https://shred.zone/cilla/page/440/r-tape-loading-error.html

_________________
ZX Spectrum+ 48 kB s D40 nebo divIDE 57c, MB03+, popřípadě Fuse a teď nově LNX

Týt a tůt je 1 a 0. Týt vyší tón krátký impulzy, tůt nižší tón dlouhé impulzy. Faraon to má spravně, řekl bych že ty změny jsou dvě, takže jedna sinusovka na bit, ne mezi změnami.

_________________
Praxe znamená, že vše funguje, ale nevíme proč. Teorie znamená, že vše víme, ale nic nefunguje.
Někdy je teorie spojena s praxí. Znamená to, že nic nefunguje a nikdo neví proč ...

Všem moc díky! Rutiny ROM už jsem nad mé síly, ale
https://shred.zone/cilla/page/440/r-tap ... error.html a Malér jsou super! To je přesně co hledám.

Ještě musím zjistit jak degraduje audio na pásce (ale to už není věc Spectra), tedy proč při opakovaném kopírování dochází k nečitelnému záznamu a je potřeba požít kopíráky.

_________________

ZX Spectrum: Didaktik M, ZX 48k, Černá Gama, Frankenstein 48k, Harlequin 128k v ZX+, Did Kompakt, ZX81
Amiga: Amiga 4000D CyberStorm MKIII, Amiga 1200 + Blizzard 1230IV, Amiga 1200T Infinitiv, A600, A500
Ostatní: Atari ST 1040FM, Shrap MZ-821, Apple lle, Commodore 64, SGI Indigo2, Sun Ultra 5
Apple: G3 BW, G4 PCI, G4 QS, G4 MDD, iMac G3, iBook G3, iBook G4, LC II, LC III, LC 475, Performa 630, PM7300, PM7200, PM8500, Quadra 650, PB 160, PB G3

Protože analogová kopie má horší kvalitu než originál. Ty vlnky se prostě vlní méně a někdy i nakřivo. Asi jako kdybys několikrát převedl obrázek mezi různými ztrátovými formáty.

Stárnutím se navíc mění i záznamy na té pásce, pomalu se odmagnetizují, a z vedlejších závitů pásky naopak můžou sousední pole blízká místa zmagnetizovat něčím co tam nemá být.

Takže žádná data nemají neomezenou životnost, je potřeba je neustále kopírovat na nová média. Tak jako se kdysi přepisovaly knihy.

_________________
Plesnivý sýr z Tesca, zatuchlé kuřecí řízky z Albertu, oslizlé hovězí a myší trus z Lidlu.
Nákup potravinářské inspekce v ČR, říjen 2023.

S tématem souvisí jen volně, ale existuje velmi zajímavý program ZX Tape Reviver pro záchranu záznamů z pásky, ve kterém je způsob dekódování názorně vidět.

Na GitHubu https://github.com/lgolouz/ZXTapeReviver

a ukázka od autora, jak se s tím pracuje, rozumíte-li rusky
https://www.youtube.com/watch?v=i3FRRAro8hA&t=1108s

V podstatě to v sobě sdružuje audio sampler, editor a dekodér do TAP. Dají se v tom ladit délky trvání pulzů, dělat drobné úpravy signálu, nebo přenášet větší bloky mezi levým a pravým kanálem... Ještě by to mohlo umět všelijaké turbo režimy, bleep load a jiné ochrany a byl by to nástroj zcela nepřekonatelný. Ale i v této podobě je docela unikátní.

_________________
https://cygnus.speccy.cz ZX Spectrum 128k, Betadisk, DivIDE, ESXDOS

A ještě k tomu TAP vs TZX.

TAP je v podstatě 1:1 obsah toho, co ZX Spectrum ukládá na pásku bez ohledu na zvukovou podobu. TAP je to, co z těch zvukových dat ZX Spectrum dekóduje. Jediné, co je v TAP navíc je délka bloku na začátku bloku. Viz https://worldofspectrum.org/faq/reference/formats.htm

A protože to je takto trivální formát, tak se ujal i na všech možných hardwarech/firmwarech (pro DivIDE jich existuje několik) pro ZX Spectrum, které pásku emulují.

TZX je oproti tomu všeobjímající komplexní formát, který má TAP jen jako malou podmnožinu - viz https://worldofspectrum.net/TZXformat.html a umí uložit i zvukovou podobu signálu, aniž by v TZX byla dekódovaná data.

_________________
https://cygnus.speccy.cz ZX Spectrum 128k, Betadisk, DivIDE, ESXDOS

První krok při záchraně dat by mělo být nastavení kolmosti hlavy souhlasně podle záznamu - aby bylo nejzřetelnější rozpoznání správné šířky pulzů v analyzátoru. Při nesouhlasné kolmosti se detekované šířky pulzů "rozpliznou". A při nesprávné rychlosti kazeťáku (nebo při ujíždějící stejnosměrné složce) ujedou stranou. Kvalitu záznamu časem ničí i obrušování nosiče používáním a případné zmagnetování páskové dráhy. Nebo zanesení hlavy.

_________________
i++ (INC) increment
i-- (DEC) decrement
i@@ (EXC) excrement

Taky se páska deformuje na krajích jak projíždí vodícími kolíky.

_________________
Praxe znamená, že vše funguje, ale nevíme proč. Teorie znamená, že vše víme, ale nic nefunguje.
Někdy je teorie spojena s praxí. Znamená to, že nic nefunguje a nikdo neví proč ...

tady bych se věnoval audio části (jak přehrávací tak nahrávací) v magnetofonech. Ty jsou primárně určené pro hudbu a mají tak nastavené filtry a zesilovače, normovače signálu. A těm se signál z počítače vůbec nelíbí, ještě to funguje když jdeš přímo ZXS-páska a zpátky, ale jak to necháš projet páska-páska ta audio část udělá svoje...

ZX Spectrum má při standardním záznamu jen 2 bloky - hlavičku (co budou následující data) a data, hlavička může být vynechána pokud si data načítáš z vlastního programu (ve strojovém kódu).
Každý blok začíná nějakým pilotním signálem, poté sérií synchro-pulsů,pak hlavičkový bajt určující typ bloku a pak přímo vlastní data a na konec 1 bajt kontrolní součet.

Na některých jiných počítačích nebo ve speciálních loaderech se nahrává po kratších částech (blocích) aby v případě chyby se mohlo kousek vrátit a zkusit nahrát danou část znovu (např. IQ151), to zde nejde, blok se musí nahrát celý a na případnou chybu se přijde až na konci